(57)【要約】【課題】スペース効率が良くなる熱処理設備および熱処理方法を提供すること。【解決手段】本発明の一態様は、第１加熱浸炭室１０Ａおよび第２加熱浸炭室１０Ｂと、第１冷却室１２Ａおよび第２冷却室１２Ｂと、搬送ユニット２８とを有する熱処理設備１において、搬送ユニット２８が移動するレール２６を挟んで対向して配置される１対の第１加熱浸炭室１０Ａと第１冷却室１２Ａおよび１対の第２加熱浸炭室１０Ｂと第２冷却室１２Ｂがレール２６に沿って複数配置されており、搬送ユニット２８は、レール２６を移動して第１加熱浸炭室１０Ａや第２加熱浸炭室１０Ｂに各々被処理品Ｗ１〜Ｗ４を搬送可能で、かつ、第１加熱浸炭室１０Ａから第１冷却室１２Ａへおよび第２加熱浸炭室１０Ｂから第２冷却室１２Ｂへ被処理品Ｗ１〜Ｗ４を搬送可能である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理品を加熱して前記被処理品に対し真空浸炭処理を行う加熱浸炭室と、前記真空浸炭処理が行われた前記被処理品を冷却する冷却室と、前記被処理品を前記加熱浸炭室へ搬送し、かつ、前記加熱浸炭室から前記冷却室へ搬送する搬送ユニットとを有する熱処理設備において、
前記搬送ユニットが移動する移動路を挟んで対向して配置される１対の前記加熱浸炭室と前記冷却室からなる加熱浸炭冷却機構が前記移動路に沿って複数配置されており、
前記搬送ユニットは、前記移動路を移動して複数配置されている前記加熱浸炭冷却機構の各々の前記加熱浸炭室へ前記被処理品を搬送可能で、かつ、前記加熱浸炭冷却機構の各々において前記加熱浸炭室から前記冷却室へ前記被処理品を搬送可能であること、
を特徴とする熱処理設備。
【請求項２】
請求項１の熱処理設備において、
前記加熱浸炭室にて前記被処理品に対し前記真空浸炭処理を行った後、前記搬送ユニットにより前記被処理品を前記加熱浸炭室から前記冷却室へ搬送すること、
を特徴とする熱処理設備。
【請求項３】
請求項２の熱処理設備において、
前記加熱浸炭室と前記搬送ユニットと前記冷却室とを結合させて前記加熱浸炭室の内部と前記搬送ユニットの内部と前記冷却室の内部とを真空にした状態で、前記搬送ユニットにより前記被処理品を前記加熱浸炭室から前記冷却室へ搬送すること、
を特徴とする熱処理設備。
【請求項４】
請求項３の熱処理設備において、
前記加熱浸炭室を前記搬送ユニットに向かって移動させて前記加熱浸炭室と前記搬送ユニットを結合させた後に、結合させた前記加熱浸炭室と前記搬送ユニットを前記冷却室に向かって移動させることにより、前記加熱浸炭室と前記搬送ユニットと前記冷却室とを結合させること、
を特徴とする熱処理設備。
【請求項５】
請求項３の熱処理設備において、
前記加熱浸炭室と前記冷却室を各々前記搬送ユニットに向かって移動させることにより、前記加熱浸炭室と前記搬送ユニットと前記冷却室とを結合させること、
を特徴とする熱処理設備。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つの熱処理設備において、
前記冷却室にて冷却した前記被処理品を前記加熱浸炭室が配置される側とは反対側から前記冷却室の外部に抽出すること、
を特徴とする熱処理設備。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つの熱処理設備において、
前記加熱浸炭室は、前記被処理品の表面炭素濃度が０．９％以上となるように、前記被処理品に対し前記真空浸炭処理を行うこと、
を特徴とする熱処理設備。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つの熱処理設備において、
前記被処理品に対し高周波焼入れを行う高周波焼入機を有し、
前記移動路に沿って前記加熱浸炭冷却機構と前記高周波焼入機とが並んで配置されており、
前記搬送ユニットは、前記移動路を移動して前記高周波焼入機へ前記被処理品を搬送可能であること、
を特徴とする熱処理設備。
【請求項９】
被処理品を加熱して前記被処理品に対し真空浸炭処理を行う加熱浸炭室と、前記真空浸炭処理が行われた前記被処理品を冷却する冷却室と、前記被処理品を前記加熱浸炭室へ搬送し、かつ、前記加熱浸炭室から前記冷却室へ搬送する搬送ユニットとを使用する熱処理方法において、
前記搬送ユニットが移動する移動路を挟んで対向して配置される１対の前記加熱浸炭室と前記冷却室からなる加熱浸炭冷却機構が前記移動路に沿って複数配置されており、
前記搬送ユニットが前記移動路を移動して複数配置されている前記加熱浸炭冷却機構の各々の前記加熱浸炭室へ前記被処理品を搬送し、かつ、前記搬送ユニットが前記加熱浸炭冷却機構の各々において前記加熱浸炭室から前記冷却室へ前記被処理品を搬送すること、
を特徴とする熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い強度が要求される歯車等の鋼部材に対し熱処理を行う熱処理設備および熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、加熱室と浸炭室と冷却室とを直列に配置し、加熱室と浸炭室との間および浸炭室と冷却室との間に搬送室を配置した連続真空浸炭炉が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、レール上を移動可能な搬送ユニット上に受け渡しチャンバと保温チャンバが一体となって支持されており、当該保温チャンバは複数の熱処理チャンバと各々結合（ドッキング）することができる熱処理設備が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３２９８０号公報
【特許文献２】特開２００８−１７０１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の連続真空浸炭炉は加熱室と浸炭室と冷却室と２つの搬送室を直列的に配置しているので、設備が大型化してしまう。そのため、工場内の限られた敷地の範囲内で設備を効率的に配置することができず、スペース効率が良くない。
【０００６】
そこで、特許文献２の熱処理設備のように、搬送ユニット上に受渡チャンバと保温チャンバ（冷却室）とを一体として支持することが考えられる。ここで、浸炭、冷却、焼入れをこの順で行う熱処理を特許文献２の熱処理設備で行うことを想定する。この熱処理では被処理品に対し浸炭処理が終わると速やかに当該被処理品を冷却する必要があるので、加熱浸炭室の真向かいに冷却室を配置する必要がある。このとき、２つの加熱浸炭室に対し１つの冷却室を設けることも考えられるが、生産性の向上を考慮すると、２つの加熱浸炭室に各々対応するように２つの冷却室を設ける必要がある。
【０００７】
すると、特許文献２の熱処理設備では受渡チャンバと保温チャンバとを一体にしているので、装入テーブルから２つの熱処理チャンバ（加熱浸炭室）に被処理品を搬送するための搬送ユニットと、熱処理チャンバと保温チャンバとの間で被処理品を搬送するための２つの搬送ユニット（受渡チャンバ）が必要になる。このように、合計３つの搬送ユニットが必要になってしまう。そのため、設備が大型化してしまう。
【０００８】
また、特許文献２の熱処理設備では受渡チャンバが保温チャンバと一体になっているので、搬送ユニットを移動させる際には保温チャンバの分だけ移動スペースを余分に設けておく必要がある。このことからも、設備が大型化してしまう。さらに、一方の保温チャンバは他方の保温チャンバを追い越すことができず、保温チャンバごとに被処理品の搬送経路を設ける必要がある。このことからも、設備がさらに大型化してしまう。
【０００９】
このように、浸炭、冷却、焼入れをこの順で行う熱処理を特許文献２の熱処理システムで行うことを想定すると、設備が非常に大型化してしまう。さらに、安全柵で設備を囲う必要もあるので、工場内の限られた敷地の範囲内で設備を効率的に配置することができない。そのため、スペース効率が良くない。
【００１０】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、スペース効率が良くなる熱処理設備および熱処理方法を提供すること、を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、被処理品を加熱して前記被処理品に対し真空浸炭処理を行う加熱浸炭室と、前記真空浸炭処理が行われた前記被処理品を冷却する冷却室と、前記被処理品を前記加熱浸炭室へ搬送し、かつ、前記加熱浸炭室から前記冷却室へ搬送する搬送ユニットとを有する熱処理設備において、前記搬送ユニットが移動する移動路を挟んで対向して配置される１対の前記加熱浸炭室と前記冷却室からなる加熱浸炭冷却機構が前記移動路に沿って複数配置されており、前記搬送ユニットは、前記移動路を移動して複数配置されている前記加熱浸炭冷却機構の各々の前記加熱浸炭室へ前記被処理品を搬送可能で、かつ、前記加熱浸炭冷却機構の各々において前記加熱浸炭室から前記冷却室へ前記被処理品を搬送可能であること、を特徴とする。
【００１２】
この態様によれば、搬送ユニットが移動する移動路を挟んで対向して配置される１対の加熱浸炭室と冷却室からなる加熱浸炭冷却機構が移動路に沿って複数配置されている。そして、搬送ユニットは、移動路を移動して複数配置されている加熱浸炭冷却機構の各々の加熱浸炭室へ被処理品を搬送可能で、かつ、加熱浸炭冷却機構の各々において加熱浸炭室から冷却室へ被処理品を搬送可能である。これにより、搬送ユニットの数を少なくできるので、熱処理設備を小型化することができる。したがって、工場などの限られた敷地の範囲内で設備を効率的に配置することができるので、スペース効率が良くなる。
【００１３】
上記の態様においては、前記加熱浸炭室にて前記被処理品に対し前記真空浸炭処理を行った後、前記搬送ユニットにより前記被処理品を前記加熱浸炭室から前記冷却室へ搬送すること、が好ましい。
【００１４】
この態様によれば、加熱浸炭室にて被処理品に対し真空浸炭処理を行った後、搬送ユニットにより被処理品を加熱浸炭室から冷却室へ搬送する。このようにして、真空浸炭処理を行った被処理品を、加熱浸炭室から当該加熱浸炭室に対し搬送ユニットを挟んで対向するように配置されている冷却室へ速やかに搬送して冷却することができる。そのため、被処理品の表面に導入した炭素が被処理品の内部に拡散することを抑制して、被処理品の表面の表面炭素濃度が大きく減少することを防止することができる。したがって、被処理品の表面の高硬度化や高強度化を図ることができる。
【００１５】
上記の態様においては、前記加熱浸炭室と前記搬送ユニットと前記冷却室とを結合させて前記加熱浸炭室の内部と前記搬送ユニットの内部と前記冷却室の内部とを真空にした状態で、前記搬送ユニットにより前記被処理品を前記加熱浸炭室から前記冷却室へ搬送すること、が好ましい。
【００１６】
この態様によれば、加熱浸炭室と搬送ユニットと冷却室とを結合させて加熱浸炭室の内部と搬送ユニットの内部と冷却室の内部とを真空にした状態で、搬送ユニットにより被処理品を加熱浸炭室から冷却室へ搬送する。そのため、被処理品を加熱浸炭室から冷却室へ速やかに搬送することができ、被処理品の表面に導入した炭素が被処理品の内部に拡散することをより確実に抑制して、被処理品の表面の表面炭素濃度が大きく減少することをより確実に防止することができる。したがって、被処理品の表面の高硬度化や高強度化をより確実に図ることができる。
【００１７】
上記の態様においては、前記加熱浸炭室を前記搬送ユニットに向かって移動させて前記加熱浸炭室と前記搬送ユニットを結合させた後に、結合させた前記加熱浸炭室と前記搬送ユニットを前記冷却室に向かって移動させることにより、前記加熱浸炭室と前記搬送ユニットと前記冷却室とを結合させること、が好ましい。
【００１８】
この態様によれば、まず、加熱浸炭室を搬送ユニットに向かって移動させて加熱浸炭室と搬送ユニットを結合させる。そして、この後に、結合させた加熱浸炭室と搬送ユニットを冷却室に向かって移動させることにより、加熱浸炭室と搬送ユニットと冷却室とを結合させる。このように、加熱浸炭室と搬送ユニットを一方向に移動させるだけでよいので、加熱浸炭室と搬送ユニットとを移動させる機構および制御手法を簡素化できる。そのため、設備の構造の簡素化を図って、コストを低減することができる。
【００１９】
上記の態様においては、前記加熱浸炭室と前記冷却室を各々前記搬送ユニットに向かって移動させることにより、前記加熱浸炭室と前記搬送ユニットと前記冷却室とを結合させること、が好ましい。
【００２０】
この態様によれば、加熱浸炭室と冷却室を各々搬送ユニットに向かって移動させることにより、加熱浸炭室と搬送ユニットと冷却室とを結合させる。これにより、加熱浸炭室を搬送ユニットに向かって移動させながら、冷却室を搬送ユニットに向かって移動させることができる。そのため、加熱浸炭室と搬送ユニットと冷却室とを結合させる時間の短縮を図ることができる。したがって、熱処理に要する時間を短縮することができるので、生産性が向上する。
【００２１】
上記の態様においては、前記冷却室にて冷却した前記被処理品を前記加熱浸炭室が配置される側とは反対側から前記冷却室の外部に抽出すること、が好ましい。
【００２２】
この態様によれば、冷却室にて冷却した被処理品を加熱浸炭室が配置される側とは反対側から前記冷却室の外部に抽出する。これにより、複数の加熱浸炭室の間や複数の冷却室の間に、被処理品を抽出する機構を配置する必要がなくなる。そのため、複数の加熱浸炭室の間隔や複数の冷却室の間隔を、小さくできる。したがって、スペース効率がさらに良くなる。また、被処理品に対し高周波焼入れを行う高周波焼入機との配置位置の組み合わせを、効率的に行うことができる。
【００２３】
上記の態様においては、前記加熱浸炭室は、前記被処理品の表面炭素濃度が０．９％以上となるように、前記被処理品に対し前記真空浸炭処理を行うこと、が好ましい。
【００２４】
この態様によれば、加熱浸炭室は、被処理品の表面炭素濃度が０．９％以上となるように、被処理品に対し真空浸炭処理を行う。このように、本発明の熱処理設備を、被処理品の表面炭素濃度が高濃度になるように被処理品に対し真空浸炭処理を行う設備として利用することが考えられる。これにより、熱処理設備の小型化を図ってスペース効率を良くしながら、被処理品の表面炭素濃度が高濃度になるように被処理品に対し真空浸炭処理を行うことができる。
【００２５】
上記の態様においては、前記被処理品に対し高周波焼入れを行う高周波焼入機を有し、
前記移動路に沿って前記加熱浸炭冷却機構と前記高周波焼入機とが並んで配置されており、前記搬送ユニットは、前記移動路を移動して前記高周波焼入機へ前記被処理品を搬送可能であること、が好ましい。
【００２６】
この態様によれば、被処理品に対し高周波焼入れを行う高周波焼入機を有している。そして、搬送ユニットの移動路に沿って加熱浸炭冷却機構と高周波焼入機とが並んで配置されている。さらに、搬送ユニットは、移動路を移動して高周波焼入機へ被処理品を搬送可能である。このようにして、高周波焼入機を熱処理設備の熱処理ラインに組み込ませている。これにより、スペース効率がさらに良くなる。
【００２７】
上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、被処理品を加熱して前記被処理品に対し真空浸炭処理を行う加熱浸炭室と、前記真空浸炭処理が行われた前記被処理品を冷却する冷却室と、前記被処理品を前記加熱浸炭室へ搬送し、かつ、前記加熱浸炭室から前記冷却室へ搬送する搬送ユニットとを使用する熱処理方法において、前記搬送ユニットが移動する移動路を挟んで対向して配置される１対の前記加熱浸炭室と前記冷却室からなる加熱浸炭冷却機構が前記移動路に沿って複数配置されており、前記搬送ユニットが前記移動路を移動して複数配置されている前記加熱浸炭冷却機構の各々の前記加熱浸炭室へ前記被処理品を搬送し、かつ、前記搬送ユニットが前記加熱浸炭冷却機構の各々において前記加熱浸炭室から前記冷却室へ前記被処理品を搬送すること、を特徴とする。
【００２８】
この態様によれば、搬送ユニットが移動する移動路を挟んで対向して配置される１対の加熱浸炭室と冷却室からなる加熱浸炭冷却機構が移動路に沿って複数配置されている。そして、搬送ユニットは、移動路を移動して複数配置されている加熱浸炭冷却機構の各々の加熱浸炭室へ被処理品を搬送可能で、かつ、加熱浸炭冷却機構の各々において加熱浸炭室から冷却室へ被処理品を搬送可能である。これにより、搬送ユニットの数を少なくできるので、熱処理設備を小型化することができる。したがって、工場などの限られた敷地の範囲内で設備を効率的に配置することができるので、スペース効率が良くなる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る熱処理設備および熱処理方法によれば、スペース効率が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施例の熱処理のヒートパターンを示す図である。
【図２】実施例１の熱処理設備の構成図である。
【図３】実施例１の熱処理設備による熱処理工程を表したフローチャート図である。
【図４】実施例１の熱処理設備による熱処理工程を表したフローチャート図である。
【図５】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図６】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図７】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図８】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図９】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図１０】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図１１】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図１２】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図１３】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図１４】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図１５】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図１６】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図１７】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図１８】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図１９】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図２０】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図２１】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図２２】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図２３】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図２４】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図２５】実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図２６】加熱浸炭室と搬送ユニットと冷却室とを結合させる例を示す図である。
【図２７】加熱浸炭室と搬送ユニットと冷却室とを結合させる例を示す図である。
【図２８】加熱浸炭室と搬送ユニットと冷却室とを結合させる例を示す図である。
【図２９】加熱浸炭室と搬送ユニットと冷却室とを結合させる例を示す図である。
【図３０】加熱浸炭室と搬送ユニットと冷却室とを結合させる例を示す図である。
【図３１】加熱浸炭室と搬送ユニットと冷却室とを結合させる例を示す図である。
【図３２】加熱浸炭室と搬送ユニットと冷却室とを結合させる例を示す図である。
【図３３】実施例２の熱処理設備の構成図である。
【図３４】実施例２の熱処理設備による熱処理工程を表したフローチャート図である。
【図３５】実施例２の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図３６】実施例２の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図３７】実施例２の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図３８】実施例２の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図３９】実施例２の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図４０】実施例２の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図４１】実施例２の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図４２】実施例２の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図４３】実施例２の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図４４】実施例２の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図４５】実施例２の熱処理工程ごとの熱処理設備の各構成部の配置図である。
【図４６】実施例３の熱処理設備の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を具体化した実施例について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３２】
〔本実施例の熱処理の説明〕
例えば歯車のような高い表面硬度が求められる機械部品の熱処理として、浸炭、冷却、焼入れをこの順で行う処理（以下、本実施例の熱処理という）がある。ここで、図１は、本実施例の熱処理のヒートパターンを示す図である。そこで、本実施例の熱処理について説明する。
【００３３】
図１に示すように、まず、真空浸炭処理工程ａ１として、加熱浸炭室内を真空下で所定の浸炭温度（例えば、９００°〜１０５０℃）まで加熱した後、その温度のもと、減圧下（例えば、圧力１／１００気圧以下の減圧下）で所定の時間（例えば、１１０分間）保持して、被処理品に対し浸炭処理を行う。このように真空浸炭処理を行うことにより、表面炭素濃度が高濃度（例えば、表面炭素濃度が０．９％以上、好ましくは表面炭素濃度が０．９％〜１．５％）となるように、被処理品（鋼）の表面に炭素を導入する。ここで、表面炭素濃度とは、被処理品の表面から５０μｍの深さ迄の平均炭素濃度（重量％）である。
【００３４】
ここで、真空浸炭処理は、加熱浸炭室内を真空下で所定の浸炭温度まで加熱した後、浸炭ガスとして炭化水素系のガス（例えばメタン，プロパン，エチレン，アセチレン等）を加熱浸炭室内に挿入することにより行われる。そして、この真空浸炭処理によれば、前記のガスが被処理品の表面に接触することによって分解する活性な炭素によって、被処理品の表面に炭素が供給される浸炭期に炭化物が生成して炭素が蓄えられる。そして、続く拡散期に炭化物が分解し、蓄えられていた炭素がマトリックスに溶解することによって、炭素が内部に向って拡散していき浸炭していく。
【００３５】
そして、このように真空浸炭処理工程ａ１を行った後、真空冷却工程ａ２として、真空引きした冷却室内に冷却ガスを挿入し、大気圧よりも低い減圧下にて所定の時間（例えば、６０分間）で被処理品が所定の温度（例えば、常温）になるように、被処理品を冷却（徐冷）する。そして、この真空冷却工程ａ２を行うことにより、被処理品の表面の組織をパーライト単相の組織にする。なお、被処理品を冷却する速度は、５℃／ｓ〜０．２℃／ｓの範囲内とすることが望ましい。
【００３６】
ここで、本実施例の熱処理においては、真空浸炭処理工程ａ１にて被処理品に対して真空浸炭処理を行った後、速やかに真空冷却工程ａ２にて被処理品を冷却する必要がある。その理由として、被処理品の表面に導入した高濃度の炭素が被処理品の内部に拡散することを抑制して、被処理品の表面の表面炭素濃度が大きく減少することを防止するためである。
【００３７】
そして、このように真空冷却工程ａ２を行った後、高周波焼入れ工程ａ３として、所定の焼入れ温度（例えば、７５０℃〜８５０℃）まで高周波による短時間加熱（例えば、２０〜３０秒間程度の加熱）を行う。これにより、被処理品の表面のパーライト組織中のセメンタイトを長手方向に細かく分断し、炭化物を微細化することができる。そして、このように被処理品の表面に微細な炭化物を多量（例えば、１μｍ以下の大きさの炭化物の面積率が９０％以上を占める量）に生成させることにより、被処理品の表面の高硬度化や高強度化を図ることができる。以上のようにして、本実施例の熱処理が行われる。
【００３８】
〔熱処理設備の説明〕
次に、このような本実施例の熱処理を行う熱処理設備について説明する。
【００３９】
＜実施例１＞
まず、実施例１について説明する。まず、実施例１の熱処理設備１の構成について説明する。ここで、図２は、実施例１の熱処理設備１の構成図である。図２に示すように、熱処理設備１は、加熱浸炭室（第１加熱浸炭室１０Ａや第２加熱浸炭室１０Ｂ）、冷却室（第１冷却室１２Ａや第２冷却室１２Ｂ）、搬送部１４、加熱浸炭室用真空ポンプ１６、冷却室用真空ポンプ１８、被処理品投入部２０、第１被処理品抽出部２２Ａ、第２被処理品抽出部２２Ｂなどを備えている。
【００４０】
第１加熱浸炭室１０Ａと第２加熱浸炭室１０Ｂは、前記の真空浸炭処理工程ａ１において被処理品（ワーク）に対し真空浸炭処理を行うチャンバ（室）である。また、第１冷却室１２Ａと第２冷却室１２Ｂは、前記の真空冷却工程ａ２において被処理品を冷却するチャンバ（室）である。
【００４１】
本実施例では、Ｘ軸方向について搬送部１４（詳細には、後述するレール２６）を挟んで、第１加熱浸炭室１０Ａと第１冷却室１２Ａとが対向するように配置されている。そして、この一対の第１加熱浸炭室１０Ａと第１冷却室１２Ａとにより、第１の加熱浸炭冷却機構が形成されている。また、Ｘ軸方向について搬送部１４（詳細には、後述するレール２６）を挟んで、第２加熱浸炭室１０Ｂと第２冷却室１２Ｂとが対向するように配置されている。そして、この一対の第２加熱浸炭室１０Ｂと第２冷却室１２Ｂとにより、第２の加熱浸炭冷却機構が形成されている。そして、第１の加熱浸炭冷却機構と第２の加熱浸炭冷却機構は、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に沿って（すなわち、後述するレール２６の長手方向に沿って）配置されている。このように、加熱浸炭冷却機構は、Ｙ軸方向に沿って２つ形成されている。しかしながら、必要な生産性に応じて加熱浸炭冷却機構は、３つ以上形成されていてもよい。なお、加熱浸炭室と冷却室は、不図示の移動機構（レール上を移動可能な車輪など）を備えており、Ｘ軸方向に移動可能となっている。また、加熱浸炭室と冷却室は、被処理品をＸ軸方向に搬送させる手段（不図示）も備えている。
【００４２】
搬送部１４は、レール２６、搬送ユニット２８、真空ポンプ３０などを備え、被処理品を搬送する手段である。レール２６は、搬送ユニット２８が移動する移動路の一例である。このレール２６は、その長手方向が前記の第１の加熱浸炭冷却機構と前記の第２の加熱浸炭冷却機構との配列方向、すなわち、図２に示すＹ軸方向に沿うように形成されている。これにより、搬送ユニット２８は、被処理品を搭載してＹ軸方向に移動することができる。また、搬送ユニット２８は、被処理品をＸ軸方向に搬送させる手段（不図示）も備えている。このようにして、搬送ユニット２８は、被処理品をＸ軸方向およびＹ軸方向の各方向に搬送可能となっている。
【００４３】
そして、後述するように、搬送ユニット２８は、レール２６を移動して、被処理品投入部２０から第１加熱浸炭室１０Ａや第２加熱浸炭室１０Ｂへ被処理品を搬送することができる。また、搬送ユニット２８は、第１加熱浸炭室１０Ａから第１冷却室１２Ａへ被処理品を搬送することができ、第２加熱浸炭室１０Ｂから第２冷却室１２Ｂへ被処理品を搬送することができる。
【００４４】
また、不図示のレールが、図２に示すＸ軸方向に沿って、第１加熱浸炭室１０Ａと第１冷却室１２Ａとの間、および第２加熱浸炭室１０Ｂと第２冷却室１２Ｂとの間に形成されている。これにより、搬送ユニット２８は、Ｘ軸方向に移動して加熱浸炭室や冷却室と結合することもできる。なお、搬送ユニット２８が移動する移動路として、レールの代わりに通路を形成し、当該通路上を車輪付きの搬送ユニット２８が移動するようにしてもよい。
【００４５】
また、搬送ユニット２８には真空ポンプ３０が取り付けられている。この真空ポンプ３０は、搬送ユニット２８の内部を真空引きするためのポンプである。なお、搬送ユニット２８は１台のみ設けられている。
【００４６】
加熱浸炭室用真空ポンプ１６は、第１加熱浸炭室１０Ａや第２加熱浸炭室１０Ｂの内部を真空引きするためのポンプである。また、冷却室用真空ポンプ１８は、第１冷却室１２Ａや第２冷却室１２Ｂを真空引きするためのポンプである。
【００４７】
被処理品投入部２０は、被処理品を搬送ユニット２８に投入する部分である。また、第１被処理品抽出部２２Ａと第２被処理品抽出部２２Ｂは、第１冷却室１２Ａと第２冷却室１２Ｂから各々被処理品を抽出（排出）する部分である。この第１被処理品抽出部２２Ａと第２被処理品抽出部２２Ｂは、被処理品を排出するためのコンベアを第１冷却室１２Ａと第２冷却室１２Ｂとに各々直結させている。なお、被処理品に対して高周波焼入れを行う高周波焼入機（不図示）を、第１被処理品抽出部２２Ａや第２被処理品抽出部２２Ｂに直結させてもよい。
【００４８】
本実施例では、搬送ユニット２８が移動するレール２６を挟んで対向して配置される１対の加熱浸炭室と冷却室からなる加熱浸炭冷却機構が、レール２６の長手方向に沿って複数配置されている。そして、搬送ユニット２８は、レール２６を移動して複数配置されている加熱浸炭冷却機構の各々の加熱浸炭室（第１加熱浸炭室１０Ａや第２加熱浸炭室１０Ｂ）へ被処理品を搬送可能である。さらに、搬送ユニット２８は、複数配置されている加熱浸炭冷却機構の各々において加熱浸炭室（第１加熱浸炭室１０Ａや第２加熱浸炭室１０Ｂ）から冷却室（第１冷却室１２Ａや第２冷却室１２Ｂ）へ被処理品を搬送可能である。このようにして、１つの搬送ユニット２８により、被処理品を各加熱浸炭室まで搬送させたり、被処理品を加熱浸炭室から冷却室へ搬送させることができる。そのため、搬送ユニット２８の数を少なくできるので、熱処理設備１を小型化することができる。したがって、工場などの限られた敷地の範囲内で設備を効率的に配置することができるので、スペース効率が良くなる。また、搬送ユニット２８は冷却室とは別に設けられているので、搬送ユニット２８の移動スペースは小さい。このことからも、スペース効率がさらに良くなる。
【００４９】
なお、レール２６をＹ軸方向に延長させて、延長させたレール２６の両側に加熱浸炭室と冷却室をさらに配置することにより、容易に設備の増設を行うことができる。このように、熱処理設備１は、被処理品の必要な処理量に応じて容易に拡張させることができる。なお、設備の増設を行う際には、必要に応じて、搬送ユニット２８を複数備えるようにしてもよい。
【００５０】
次に、図２〜図２５を用いて熱処理設備１の動作について説明する。ここで、図３と図４は実施例１の熱処理設備１による熱処理工程を表したフローチャート図であり、図５〜図２５は、実施例１の熱処理工程ごとの熱処理設備１の各構成部の配置図である。
【００５１】
まず、前記の図２に示すように、被処理品投入部２０に被処理品Ｗ１と被処理品Ｗ２を配置する。また、搬送ユニット２８は、第１加熱浸炭室１０Ａが配置される位置に配置されている。
【００５２】
次に、図５に示すように、搬送ユニット２８を被処理品投入部２０が配置される位置まで移動させる（ステップＳ１）。次に、図６に示すように、搬送ユニット２８内を大気圧にし、第１扉３２を開ける（図６において破線で示す）（ステップＳ２）。次に、図７に示すように、被処理品投入部２０から１つ目の被処理品Ｗ１を搬送ユニット２８内に受け取る（ステップＳ３）。そして、第１扉３２を閉める。
【００５３】
次に、図８に示すように、搬送ユニット２８内を真空にして、当該搬送ユニット２８を第１加熱浸炭室１０Ａが配置される位置まで移動させる（ステップＳ４）。次に、図９に示すように、第１加熱浸炭室１０ＡをＸ軸方向について搬送ユニット２８に向かって移動させて、第１加熱浸炭室１０Ａを搬送ユニット２８の第１扉３２側（図９の左側）の側面に結合（ドッキング）させる（ステップＳ５）。
【００５４】
次に、図１０に示すように、搬送ユニット２８の第１扉３２と第１加熱浸炭室１０Ａの扉３４を開けて（図１０において破線で示す）、被処理品Ｗ１を搬送ユニット２８から第１加熱浸炭室１０Ａに搬送する（ステップＳ６）。次に、図１１に示すように、搬送ユニット２８の第１扉３２と第１加熱浸炭室１０Ａの扉３４を閉めて、第１加熱浸炭室１０Ａを移動させて、第１加熱浸炭室１０Ａと搬送ユニット２８とを切り離す（ステップＳ７）。このようにして、第１加熱浸炭室１０Ａの内部に被処理品Ｗ１を配置する。そして、被処理品Ｗ１に対し前記の真空浸炭処理工程ａ１の処理を開始する。
【００５５】
次に、被処理品Ｗ１の場合と同様にして、図１２に示すように、第２加熱浸炭室１０Ｂの内部に２つ目の被処理品Ｗ２を配置する。すなわち、搬送ユニット２８を被処理品投入部２０が配置される位置まで移動させ（ステップＳ８）、搬送ユニット２８内を大気圧にする（ステップＳ９）。次に、被処理品投入部２０から被処理品Ｗ２を搬送ユニット２８内に受け取る（ステップＳ１０）。次に、搬送ユニット２８内を真空にして、当該搬送ユニット２８を第２加熱浸炭室１０Ｂが配置される位置まで移動させ（ステップＳ１１）、第２加熱浸炭室１０Ｂを搬送ユニット２８に結合させる（ステップＳ１２）。次に、被処理品Ｗ２を搬送ユニット２８から第２加熱浸炭室１０Ｂに搬送し（ステップＳ１３）、第２加熱浸炭室１０Ｂと搬送ユニット２８とを切り離す（ステップＳ１４）。このようにして、図１２に示すように、第２加熱浸炭室１０Ｂの内部に被処理品Ｗ２を配置する。そして、被処理品Ｗ２に対し前記の真空浸炭処理工程ａ１の処理を開始する。
【００５６】
次に、図１３に示すように、第１加熱浸炭室１０Ａが配置される位置まで搬送ユニット２８を移動させる（ステップＳ１５）。次に、図１４に示すように、Ｘ軸方向について第１加熱浸炭室１０Ａを搬送ユニット２８に向かって移動させて、第１加熱浸炭室１０Ａを搬送ユニット２８の第１扉３２側（図１４の左側）の側面に結合させる（ステップＳ１６）。次に、図１５に示すように、結合させた第１加熱浸炭室１０Ａと搬送ユニット２８をＸ軸方向について搬送ユニット２８に向かって移動させて、搬送ユニット２８の第２扉３６側（図１５の右側）の側面を第１冷却室１２Ａの入口扉３８側（図１５の左側）の側面に結合させる（ステップＳ１７）。このようにして、第１加熱浸炭室１０Ａと搬送ユニット２８と第１冷却室１２Ａとを結合させる。
【００５７】
次に、第１加熱浸炭室１０Ａにて被処理品Ｗ１に対し前記の真空浸炭処理工程ａ１の処理が完了する。そして、図１６に示すように、第１加熱浸炭室１０Ａの扉３４と、搬送ユニット２８の第１扉３２および第２扉３６と、第１冷却室１２Ａの入口扉３８とを開ける（図１６において各扉について破線で示す）（ステップＳ１８）。このようにして、第１加熱浸炭室１０Ａの内部と搬送ユニット２８の内部と第１冷却室１２Ａの内部とを連通させる。このとき、第１加熱浸炭室１０Ａの内部と搬送ユニット２８の内部と第１冷却室１２Ａの内部を真空にした状態としている。
【００５８】
次に、図１７に示すように、搬送ユニット２８により被処理品Ｗ１を第１加熱浸炭室１０Ａから第１冷却室１２Ａに搬送する（ステップＳ１９）。このようにして、被処理品Ｗ１を第１冷却室１２Ａの内部に配置する。そして、被処理品Ｗ１に対し前記の真空冷却工程ａ２の処理を開始する。ここで、第１加熱浸炭室１０Ａと第１冷却室１２Ａとが搬送ユニット２８を挟んでＸ軸方向に対向するように配置されており、第１加熱浸炭室１０Ａの内部と搬送ユニット２８の内部と第１冷却室１２Ａの内部を同時に真空にした状態としているので、被処理品Ｗ１の搬送時間を短縮することができる。このようにして、第１加熱浸炭室１０Ａにて被処理品Ｗ１に対し真空浸炭処理工程ａ１の処理を行った後、速やかに第１冷却室１２Ａにて被処理品Ｗ１に対し真空冷却工程ａ２の処理を行うことができる。そのため、被処理品Ｗ１の表面に導入した炭素が被処理品Ｗ１の内部に拡散することを抑制して、被処理品Ｗ１の表面の表面炭素濃度が減少することを防止できる。
【００５９】
次に、図１８に示すように、第１加熱浸炭室１０Ａの扉３４と搬送ユニット２８の第１扉３２および第２扉３６と第１冷却室１２Ａの入口扉３８とを閉めて、第１加熱浸炭室１０Ａと搬送ユニット２８と第１冷却室１２Ａを切り離す（ステップＳ２０）。
【００６０】
次に、被処理品Ｗ１の場合と同様にして、図１９に示すように、第２冷却室１２Ｂの内部に被処理品Ｗ２を配置する。すなわち、第２加熱浸炭室１０Ｂが配置される位置まで搬送ユニット２８を移動させる（ステップＳ２１）。次に、第２加熱浸炭室１０Ｂを搬送ユニット２８に結合させ（ステップＳ２２）、搬送ユニット２８を第２冷却室１２Ｂに結合させる（ステップＳ２３）。このようにして、第２加熱浸炭室１０Ｂと搬送ユニット２８と第２冷却室１２Ｂとを結合させる。次に、第２加熱浸炭室１０Ｂにて被処理品Ｗ２に対し前記の真空浸炭処理工程ａ１の処理が完了し、第２加熱浸炭室１０Ｂの扉３４と、搬送ユニット２８の第１扉３２および第２扉３６と、第２冷却室１２Ｂの入口扉３８とを開ける（ステップＳ２４）。このようにして、第２加熱浸炭室１０Ｂの内部と搬送ユニット２８の内部と第２冷却室１２Ｂの内部とを連通させる。次に、被処理品Ｗ２を第２加熱浸炭室１０Ｂから第２冷却室１２Ｂへ搬送し（ステップＳ２５）、第２加熱浸炭室１０Ｂと搬送ユニット２８と第２冷却室１２Ｂを切り離す（ステップＳ２６）。このようにして、図１９に示すように、被処理品Ｗ２を第２冷却室１２Ｂの内部に配置する。そして、被処理品Ｗ２に対し前記の真空冷却工程ａ２の処理を開始する。
【００６１】
次に、図２０に示すように、被処理品Ｗ１の場合および被処理品Ｗ２の場合と同様にして、第１加熱浸炭室１０Ａの内部に３つ目の被処理品Ｗ３を配置し、第２加熱浸炭室１０Ｂの内部に４つ目の被処理品Ｗ４を配置する。すなわち、搬送ユニット２８を被処理品投入部２０が配置される位置まで移動させ（ステップＳ２７）、搬送ユニット２８内を大気圧にする（ステップＳ２８）。次に、被処理品投入部２０から被処理品Ｗ３を搬送ユニット２８内に受け取る（ステップＳ２９）。次に、搬送ユニット２８内を真空にして、当該搬送ユニット２８を第１加熱浸炭室１０Ａが配置される位置まで移動させ（ステップＳ３０）、第１加熱浸炭室１０Ａを搬送ユニット２８に結合させる（ステップＳ３１）。次に、被処理品Ｗ３を搬送ユニット２８から第１加熱浸炭室１０Ａに搬送し（ステップＳ３２）、第１加熱浸炭室１０Ａと搬送ユニット２８とを切り離す（ステップＳ３３）。このようにして、第１加熱浸炭室１０Ａの内部に被処理品Ｗ３を配置する。そして、被処理品Ｗ３に対し前記の真空浸炭処理工程ａ１の処理を開始する。
【００６２】
次に、搬送ユニット２８を被処理品投入部２０が配置される位置まで移動させ（ステップＳ３４）、搬送ユニット２８内を大気圧にする（ステップＳ３５）。次に、被処理品投入部２０から被処理品Ｗ４を搬送ユニット２８内に受け取る（ステップＳ３６）。次に、搬送ユニット２８内を真空にして、当該搬送ユニット２８を第２加熱浸炭室１０Ｂが配置される位置まで移動させ（ステップＳ３７）、第２加熱浸炭室１０Ｂを搬送ユニット２８に結合させる（ステップＳ３８）。次に、被処理品Ｗ４を搬送ユニット２８から第２加熱浸炭室１０Ｂに搬送し（ステップＳ３９）、第２加熱浸炭室１０Ｂと搬送ユニット２８とを切り離す（ステップＳ４０）。このようにして、第２加熱浸炭室１０Ｂの内部に被処理品Ｗ４を配置する。そして、被処理品Ｗ４に対し前記の真空浸炭処理工程ａ１の処理を開始する。
【００６３】
次に、図２１に示すように、第１冷却室１２Ａにて被処理品Ｗ１に対して真空冷却工程ａ２の処理（冷却）が完了し、第１冷却室１２Ａ内を大気圧にする（ステップＳ４１）。次に、図２２に示すように、第１冷却室１２Ａの出口扉４０を開ける（ステップＳ４２）。次に、図２３に示すように、被処理品Ｗ１を第１冷却室１２Ａから第１被処理品抽出部２２Ａへ抽出する（ステップＳ４３）。このように、第１冷却室１２Ａにて冷却した被処理品Ｗ１をＸ軸方向について第１加熱浸炭室１０Ａが配置される側とは反対側から第１冷却室１２Ａの外部に抽出する。
【００６４】
次に、図２４に示すように、第１冷却室１２Ａの出口扉４０を閉めて、冷却室用真空ポンプ１８により第１冷却室１２Ａ内を真空にする（ステップＳ４４）。そして、第１被処理品抽出部２２Ａへ抽出した被処理品Ｗ１は、その後、不図示の高周波焼入機に搬送される。そして、被処理品Ｗ１に対し前記の高周波焼入れ工程ａ３を行う。なお、第１被処理品抽出部２２Ａと高周波焼入機とを直結させておき、被処理品Ｗ１を第１被処理品抽出部２２Ａから自動で高周波焼入機に搬送してもよい。
【００６５】
次に、図２５に示すように、被処理品Ｗ１の場合と同様にして、被処理品Ｗ２を第２被処理品抽出部２２Ｂへ抽出（排出）する。すなわち、第２冷却室１２Ｂにて被処理品Ｗ２に対して真空冷却工程ａ２の処理（冷却）が完了し、第２冷却室１２Ｂ内を大気圧にする（ステップＳ４５）。次に、第２冷却室１２Ｂの出口扉４０を開けて（ステップＳ４６）、被処理品Ｗ２を第２冷却室１２Ｂから第２被処理品抽出部２２Ｂへ抽出し（ステップＳ４７）、第２冷却室１２Ｂ内を真空にする（ステップＳ４８）。そして、第２被処理品抽出部２２Ｂへ抽出した被処理品Ｗ２は、その後、不図示の高周波焼入機に搬送される。そして、被処理品Ｗ２に対し前記の高周波焼入れ工程ａ３を行う。なお、第２被処理品抽出部２２Ｂと高周波焼入機とを直結させておき、被処理品Ｗ２を第２被処理品抽出部２２Ｂから自動で高周波焼入機に搬送してもよい。なお、被処理品Ｗ３と被処理品Ｗ４に対しても、被処理品Ｗ１や被処理品Ｗ２の場合と同様に、真空冷却工程ａ２の処理と高周波焼入れ工程ａ３の処理を行う。
【００６６】
なお、前記のステップＳ１６とステップＳ１７において第１加熱浸炭室１０Ａと搬送ユニット２８と第１冷却室１２Ａとを結合させ、また、前記のステップＳ２２とステップＳ２３において第２加熱浸炭室１０Ｂと搬送ユニット２８と第２冷却室１２Ｂとを結合させる方法は、以下のように変更してもよい。なお、以下の図２６〜図３２に関する説明においては、第１加熱浸炭室１０Ａと搬送ユニット２８と第１冷却室１２Ａとを結合させる方法を代表して説明するが、第２加熱浸炭室１０Ｂと搬送ユニット２８と第２冷却室１２Ｂとを結合させる方法についても同様であるので説明を省略する。
【００６７】
例えば、図２６に示すように、Ｘ軸方向について第１加熱浸炭室１０Ａと第１冷却室１２Ａを各々搬送ユニット２８に向かって移動させることにより、第１加熱浸炭室１０Ａと搬送ユニット２８と第１冷却室１２Ａとを結合させてもよい。
【００６８】
あるいは、例えば、まず、図２７に示すように搬送ユニット２８を第１加熱浸炭室１０Ａに向かって移動させて第１加熱浸炭室１０Ａと搬送ユニット２８を結合させた後、図２８に示すように結合させた第１加熱浸炭室１０Ａと搬送ユニット２８を第１冷却室１２Ａに向かって移動させて、第１加熱浸炭室１０Ａと搬送ユニット２８と第１冷却室１２Ａとを結合させてもよい。
【００６９】
あるいは、例えば、まず、図２９に示すように搬送ユニット２８を第１冷却室１２Ａに向かって移動させて第１冷却室１２Ａと搬送ユニット２８を結合させた後、図３０に示すように結合させた第１冷却室１２Ａと搬送ユニット２８を第１加熱浸炭室１０Ａに向かって移動させて、第１加熱浸炭室１０Ａと搬送ユニット２８と第１冷却室１２Ａとを結合させてもよい。
【００７０】
あるいは、例えば、まず、図３１に示すように第１冷却室１２Ａを搬送ユニット２８に向かって移動させて第１冷却室１２Ａと搬送ユニット２８を結合させた後、図３２に示すように結合させた第１冷却室１２Ａと搬送ユニット２８を第１加熱浸炭室１０Ａに向かって移動させて、第１加熱浸炭室１０Ａと搬送ユニット２８と第１冷却室１２Ａとを結合させてもよい。
【００７１】
以上のような実施例１によれば、搬送ユニット２８が移動するレール２６を挟んで対向して配置される１対の加熱浸炭室と冷却室からなる加熱浸炭冷却機構がレール２６に沿って複数配置されている。すなわち、複数の加熱浸炭室（第１加熱浸炭室１０Ａや第２加熱浸炭室１０Ｂ）と複数の冷却室（第１冷却室１２Ａや第２冷却室１２Ｂ）が、レール２６を挟んでＸ軸方向について各々対向して配置されている。そして、搬送ユニット２８は、レール２６を移動して第１加熱浸炭室１０Ａや第２加熱浸炭室１０Ｂへ被処理品Ｗ１〜Ｗ４を搬送することができる。さらに、搬送ユニット２８は、第１加熱浸炭室１０Ａから第１冷却室１２Ａへ被処理品Ｗ１〜Ｗ４を搬送することができ、第２加熱浸炭室１０Ｂから第２冷却室１２Ｂへ被処理品Ｗ１〜Ｗ４を搬送することができる。
【００７２】
このようにして、１つの搬送ユニット２８により、被処理品Ｗ１〜Ｗ４をＹ軸方向に搬送して各加熱浸炭室まで搬送したり、被処理品Ｗ１〜Ｗ４をＸ軸方向に搬送して加熱浸炭室から冷却室へ搬送することができる。そのため、搬送ユニット２８の数を少なくできるので、熱処理設備１を小型化することができる。したがって、工場などの限られた敷地の範囲内で設備を効率的に配置することができるので、スペース効率が良くなる。また、被処理品投入部２０と第１被処理品抽出部２２Ａと第２被処理品抽出部２２Ｂを自由に配置できるので、スペース効率が良くなる。
【００７３】
また、Ｘ軸方向について、第１加熱浸炭室１０Ａと第１冷却室１２Ａがレール２６を挟んで対向して配置され、第２加熱浸炭室１０Ｂと第２冷却室１２Ｂがレール２６を挟んで対向して配置されている。そして、加熱浸炭室（第１加熱浸炭室１０Ａや第２加熱浸炭室１０Ｂ）にて被処理品Ｗ１〜Ｗ４に対し真空浸炭処理を行った後、搬送ユニット２８により被処理品Ｗ１〜Ｗ４を加熱浸炭室から冷却室（第１冷却室１２Ａや第２冷却室１２Ｂ）へ搬送する。
【００７４】
これにより、真空浸炭処理を行った被処理品Ｗ１〜Ｗ４を、冷却室へ速やかに搬送して冷却することができる。そのため、被処理品Ｗ１〜Ｗ４の表面に導入した炭素が被処理品Ｗ１〜Ｗ４の内部に拡散することを抑制して、被処理品Ｗ１〜Ｗ４の表面の表面炭素濃度が大きく減少することを防止することができる。したがって、被処理品Ｗ１〜Ｗ４の表面の高硬度化や高強度化を図ることができる。
【００７５】
また、加熱浸炭室と搬送ユニット２８と冷却室とを結合させて加熱浸炭室の内部と搬送ユニット２８の内部と冷却室の内部とを真空にした状態で、搬送ユニット２８により被処理品Ｗ１〜Ｗ４を加熱浸炭室から冷却室へ搬送する。
【００７６】
そのため、真空浸炭処理を行った被処理品Ｗ１〜Ｗ４を、冷却室へ速やかに搬送して冷却することができる。したがって、被処理品Ｗ１〜Ｗ４の表面に導入した炭素が被処理品Ｗ１〜Ｗ４の内部に拡散することをより確実に抑制して、被処理品Ｗ１〜Ｗ４の表面の表面炭素濃度が大きく減少することをより確実に防止することができる。ゆえに、被処理品Ｗ１〜Ｗ４の表面の高硬度化や高強度化をより確実に図ることができる。また、加熱浸炭室の内部と搬送ユニット２８の内部と冷却室の内部とを真空の状態にしているので、被処理品Ｗ１〜Ｗ４が酸化することも防止できる。
【００７７】
また、Ｘ軸方向について加熱浸炭室を搬送ユニット２８に向かって移動させて加熱浸炭室と搬送ユニット２８を結合させた後に、結合させた加熱浸炭室と搬送ユニット２８をＸ軸方向について冷却室に向かって移動させることにより、加熱浸炭室と搬送ユニット２８と冷却室とを結合させる。このように、加熱浸炭室と搬送ユニット２８をＸ軸方向について一方向に移動させるだけでよいので、加熱浸炭室と搬送ユニット２８とを移動させる機構および制御手法を簡素化できる。そのため、設備の構造の簡素化を図って、コストを低減することができる。
【００７８】
あるいは、加熱浸炭室を搬送ユニット２８に向かって移動させながら、冷却室を搬送ユニット２８に向かって移動させて加熱浸炭室と搬送ユニット２８と冷却室とを結合させてもよい。これにより、加熱浸炭室と搬送ユニット２８と冷却室とを結合させる時間の短縮を図ることができる。したがって、熱処理に要する時間を短縮することができる
【００７９】
また、冷却室にて冷却した被処理品Ｗ１〜Ｗ４をＸ軸方向について加熱浸炭室が配置される側とは反対側から被処理品抽出部（第１被処理品抽出部２２Ａや第２被処理品抽出部２２Ｂ）により冷却室の外部に抽出する。このようにして、被処理品Ｗ１〜Ｗ４を冷却室からそのままＸ軸方向に沿って搬送して抽出する。これにより、スペース効率をさらに良くすることができる。また、被処理品に対し高周波焼入れを行う高周波焼入機（不図示）との配置位置の組み合わせを、効率的に行うことができる。
【００８０】
また、第１加熱浸炭室１０Ａと第２加熱浸炭室１０Ｂは、被処理品Ｗ１〜Ｗ４の表面炭素濃度が高濃度（例えば、０．９％以上）となるように、被処理品Ｗ１〜Ｗ４に対し真空浸炭処理を行う。このように、熱処理設備１を、本実施例の熱処理を行う設備として利用する。これにより、熱処理設備の小型化を図ってスペース効率を良くしながら、本実施例の熱処理を行うことができる。
【００８１】
＜実施例２＞
次に、実施例２について説明する。以下の説明では、実施例１と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。実施例２の熱処理設備２の構成は、実施例１と比較して、第１被処理品抽出部２２Ａと第２被処理品抽出部２２Ｂの位置が異なる。具体的には、図３３に示すように、Ｙ軸方向について、第１冷却室１２Ａ、第１被処理品抽出部２２Ａ、第２冷却室１２Ｂ、第２被処理品抽出部２２Ｂの順に配列されるようにして配置している。
【００８２】
そこで、図３３〜図４５を用いて実施例２の熱処理設備２の動作を説明する。ここで、図３４は実施例２の熱処理設備２による熱処理工程を表したフローチャート図であり、前記の図３と図４に対して異なる部分のみを示し、詳細にはステップＳ４０からの続きを示している。また、図３５〜図４５は、実施例２の熱処理工程ごとの熱処理設備２の各構成部の配置図である。
【００８３】
まず、図３５に示すように全ての加熱浸炭室と冷却室に被処理品が配置された状態から、図３６に示すように搬送ユニット２８を第１冷却室１２Ａに結合させる（ステップＳ５１）。次に、図３７に示すように、第１冷却室１２Ａにて被処理品Ｗ１に対して真空冷却工程ａ２の処理（冷却）が完了し、搬送ユニット２８の第２扉３６と第１冷却室１２Ａの扉４２を開けて、第１冷却室１２Ａと搬送ユニット２８を連通させる（ステップＳ５２）。次に、図３８に示すように、被処理品Ｗ１を第１冷却室１２Ａから搬送ユニット２８へ搬送する（ステップＳ５３）。
【００８４】
次に、図３９に示すように、搬送ユニット２８の第２扉３６と第１冷却室１２Ａの扉４２を閉めて、第１冷却室１２Ａを移動させて、第１冷却室１２Ａと搬送ユニット２８とを切り離す（ステップＳ５４）。次に、図４０に示すように、搬送ユニット２８を第１被処理品抽出部２２Ａが配置される位置まで移動させる（ステップＳ５５）。次に、図４１に示すように、搬送ユニット２８内を大気圧にする（ステップＳ５６）。次に、図４２に示すように、搬送ユニット２８の第２扉３６を開けて、被処理品Ｗ１を第１被処理品抽出部２２Ａに搬送する（ステップＳ５７）。
【００８５】
次に、図４３に示すように、搬送ユニット２８の第２扉３６を閉める（ステップＳ５８）。次に、図４４に示すように、搬送ユニット２８内を真空にし、移動させる（ステップＳ５９）。そして、第１被処理品抽出部２２Ａへ抽出した被処理品Ｗ１は、その後、不図示の高周波焼入機に搬送される。そして、被処理品Ｗ１に対し前記の高周波焼入れ工程ａ３を行う。
【００８６】
次に、被処理品Ｗ１の場合と同様にして、図４５に示すように、被処理品Ｗ２を第２被処理品抽出部２２Ｂに搬送する。すなわち、搬送ユニット２８を第２冷却室１２Ｂに結合させる（ステップＳ６０）。次に、第２冷却室１２Ｂにて被処理品Ｗ２に対して真空冷却工程ａ２の処理（冷却）が完了し、第２冷却室１２Ｂと搬送ユニット２８を連通させ（ステップＳ６１）、被処理品Ｗ２を第２冷却室１２Ｂから搬送ユニット２８へ搬送する（ステップＳ６２）。次に、第２冷却室１２Ｂと搬送ユニット２８とを切り離し（ステップＳ６３）、搬送ユニット２８を第２被処理品抽出部２２Ｂが配置される位置まで移動させる（ステップＳ６４）。次に、搬送ユニット２８内を大気圧にし（ステップＳ６５）、被処理品Ｗ２を第２被処理品抽出部２２Ｂに搬送する（ステップＳ６６）。次に、搬送ユニット２８の第２扉３６を閉めて（ステップＳ６７）、搬送ユニット２８内を真空にして移動させる（ステップＳ６８）。このように第２被処理品抽出部２２Ｂへ抽出した被処理品Ｗ２は、その後、不図示の高周波焼入機に搬送される。そして、被処理品Ｗ２に対し前記の高周波焼入れ工程ａ３を行う。
【００８７】
以上のような実施例２においても、前記の実施例１の効果と同様な効果を得ることができる。このように、第１被処理品抽出部２２Ａや第２被処理品抽出部２２Ｂの配置位置を、自由に設定できる。
【００８８】
＜実施例３＞
次に、実施例３について説明する。以下の説明では、実施例１や実施例２と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。実施例３の熱処理設備３では、図４６に示すように、被処理品Ｗ１〜Ｗ４に対し前記の高周波焼入れ工程ａ３を行う高周波焼入機４４を有する。そして、Ｙ軸方向についてレール２６の長手方向に沿って、複数の加熱浸炭冷却機構と高周波焼入機４４とが並んで配置されている。そして、搬送ユニット２８は、レール２６を移動することにより、第１冷却室１２Ａや第２冷却室１２Ｂから高周波焼入機４４へ被処理品Ｗ１〜Ｗ４を搬送することができる。このようにして、高周波焼入機４４を熱処理ラインの中に組み込ませている。そのため、被処理品を高周波焼入機まで運搬するため経路（スペース）を別途設ける必要がなくなり、省スペースにすることができる。従って、実施例１や実施例２に比べてスペース効率がさらに良くなる。また、人による運搬工数をなくすことができる。
【００８９】
なお、図４６に示す例では、実施例１の熱処理設備１に高周波焼入機４４を追加した仕様になっているが、これに限定されず、実施例２の熱処理設備２に高周波焼入機４４を追加した仕様としてもよい。
【００９０】
以上のような実施例３によれば、前記の実施例１の効果と実施例２の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。実施例３の熱処理設備３は、被処理品Ｗ１〜Ｗ４に対し高周波焼入れを行う高周波焼入機４４を有している。そして、Ｙ軸方向についてレール２６に沿って加熱浸炭冷却機構と高周波焼入機４４とが並んで配置されている。このようにして、高周波焼入機４４を熱処理設備３の熱処理ラインの中に組み込ませている。これにより、スペース効率がさらに良くなる。
【００９１】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。前記の実施例１〜実施例３では、熱処理設備１〜３により本実施例の熱処理を行う例を示したが、これに限定されず、熱処理設備１〜３は、その他の浸炭処理（例えば、被処理品の表面炭素濃度として高濃度が要求されない通常の浸炭を行う熱処理など）にも応用できる。
【符号の説明】
【００９２】
１    熱処理設備
２    熱処理設備
３    熱処理設備
１０Ａ  第１加熱浸炭室
１０Ｂ  第２加熱浸炭室
１２Ａ  第１冷却室
１２Ｂ  第２冷却室
１４  搬送部
２２Ａ  第１被処理品抽出部
２２Ｂ  第２被処理品抽出部
２８  搬送ユニット
３２  （搬送ユニットの）第１扉
３４  （第１加熱浸炭室の）扉
３６  （搬送ユニットの）第２扉
３８  （冷却室の）入口扉
４０  （冷却室の）出口扉
４２  （冷却室の）扉
４４  高周波焼入機
ａ１  真空浸炭処理工程
ａ２  真空冷却工程
ａ３  高周波焼入れ工程
Ｗ１  被処理品
Ｗ２  被処理品
Ｗ３  被処理品
Ｗ４  被処理品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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